建筑钢筋力学性能检测中的弯曲强度与延伸率试验流程

建筑钢筋的力学性能是保障结构安全的核心指标，其中弯曲强度反映钢筋抵抗塑性变形与断裂的能力，延伸率体现其塑性韧性——两项指标直接关联着钢筋在施工弯折、长期受力中的表现。准确的试验流程是获取可靠数据的基础，需严格遵循《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》（GB/T 228.1-2010）、《金属材料 弯曲试验方法》（GB/T 232-2010）等标准，从试样制备到结果判定每一步都影响检测准确性。本文将拆解弯曲强度与延伸率试验的具体流程，厘清操作细节与注意事项。

试样的制备要求

弯曲强度与延伸率试验的试样需从同一厂家、同一规格、同一批次的钢筋中随机抽取，每批次抽取数量需满足标准要求——通常弯曲试验取2根，延伸率试验取3根（或按委托要求调整）。取样时需避开钢筋的端头（距端头≥500mm），避免端头加工缺陷影响试验结果。

弯曲试验试样的长度需适配钢筋直径d：当d≤25mm时，试样长度为5d+150mm；d>25mm时为5d+200mm。过长会导致弯曲时试样晃动，过短则无法稳定夹持——比如d=10mm的钢筋，试样长度需约200mm（5×10+150），刚好能放在支辊上并留出弯曲空间。

延伸率试验的标距标注需精准：工程中常用比例标距（L₀=5d或10d），标距线用细划线或打点标记，不能用尖锐工具刻划（避免产生应力集中）。例如d=10mm的钢筋，L₀=50mm（5d），需在试样上标记两个间距50mm的细点，点径≤0.5mm。

试样加工需避免损伤性能：切割优先用砂轮锯或机械剪切，禁止气割（高温会改变钢筋局部金相组织）；加工后需检查表面，不得有裂纹、折叠、压痕——若发现缺陷，该试样作废，重新从原钢筋上截取。

试验前的准备工作

试验设备需提前校准：万能试验机（延伸率试验用）需在有效期内校准力值、位移精度（误差≤±1%）；弯曲试验机需校准支辊间距、弯心直径——弯心直径需匹配钢筋牌号，比如HRB400钢筋的弯心直径为4d，误差≤0.5mm。

试样尺寸测量需细致：用游标卡尺在试样两端及中间三个位置测直径，取垂直方向平均值（精确到0.1mm）；延伸率试样的标距长度用钢直尺测量，误差≤0.5%（如L₀=50mm，测量值需在49.75mm-50.25mm之间）。

环境条件需合规：试验在10℃-35℃常温下进行，若温度超标需开空调调节；试样表面浮锈用纱布轻擦，不得打磨（避免减小直径）——生锈严重的试样需作废，重新取样。

设备调试不可少：万能试验机开机预热15分钟，确保液压或电子系统稳定；弯曲试验机调整支辊间距（一般为3d+20mm），并检查弯心轴是否松动——松动会导致弯曲角度偏差。

弯曲强度试验的操作流程

第一步安装试样：将试样放在弯曲试验机的支辊上，确保试样中点与弯心轴中心线重合，轴线与支辊平行。比如d=10mm的HRB400钢筋，弯心直径40mm，支辊间距70mm（3×10+20），试样中点对准弯心轴正下方。

第二步施加荷载：启动试验机，缓慢均匀加载（速率1mm/s-5mm/s），避免冲击荷载。加载时观察试样变形，若偏移需停机调整——比如试样向左偏，需向右轻推试样，重新对准弯心轴。

第三步弯曲至规定角度：根据标准弯曲180°（如HPB300、HRB335）或90°（如HRB500）。弯曲过程中弯心轴持续接触试样，直到达到角度——若试样在弯曲中断裂，记录断裂时的角度（如弯至120°断裂，说明弯曲性能不足）。

第四步判定结果：卸载后取出试样，检查弯曲处表面——若有裂纹（长度≥2mm）或断裂，判定不合格；仅轻微凹痕或擦伤且无裂纹，判定合格。

弯曲试验的关键注意事项

加载速率不能快：速率超过5mm/s会让钢筋因瞬间受力变脆，即使合格钢筋也可能裂；d≤16mm用2mm/s，d>16mm用4mm/s，既能保证结果准确又不拖延时间。

试样对齐要精准：中点与弯心轴偏差≤1mm，否则弯曲不均——比如偏差3mm，会导致一侧弯过度、另一侧弯不足，裂纹判断失误。

弯心直径不能错：比如HRB500钢筋需用6d的弯心轴，若误用4d，弯曲时钢筋易裂，误判为不合格；试验前需核对钢筋牌号与弯心直径的对应表。

观察要细致：弯曲时从侧面、正面同时看，若发现细微裂纹（≥1mm）立即停机，记录位置——裂纹长度超过2mm，即使没断也不合格。

延伸率试验的操作流程

第一步装试样：万能试验机上夹具夹试样一端，调整位置让试样轴线与拉力方向一致（偏差≤5°），再夹下端——带肋钢筋用楔形夹具（自动夹紧），光圆钢筋用平口夹具（带细齿防滑）。

第二步设参数：输入试样直径（平均值）、标距L₀、加载速率——弹性阶段（拉力<屈服强度）用2mm/min，塑性阶段（拉力>屈服强度）用20mm/min（d=10mm的钢筋，屈服强度约400MPa，拉力约31.4kN时进入塑性阶段）。

第三步加拉力：启动试验机，观察试样变形——弹性阶段均匀伸长，塑性阶段出现颈缩（局部直径变小），直到断裂。试验机自动记录最大拉力和断裂位移。

第四步测断后标距：断裂后对齐两段试样（轴线同一直线，断裂面无间隙），用钢直尺测L₁（从原标距线同一侧开始，精确到0.5mm）。比如原标距线在左端5mm处，对齐后右端标距线在55mm处，L₁=50mm？不对，比如L₀=50mm，断裂后左端标距线在0mm，右端在68mm，L₁=68mm。

第五步查断裂位置：断在标距内（距端点≥2d）才有效，否则结果作废——比如d=10mm，标距线距端点20mm（2d），断裂在15mm处（距端点<2d），需重测。

延伸率试验的关键细节

夹具要匹配钢筋：光圆钢筋用平口夹具（细齿增摩擦），带肋钢筋用楔形夹具（随拉力自动夹紧）——用平口夹带肋钢筋会打滑，导致拉力数据偏小，延伸率测不准。

速率切换要准：弹性阶段慢（2mm/min），避免屈服强度偏差；塑性阶段快（20mm/min），但不超50mm/min——全程快速率会让钢筋没充分塑性变形就断，延伸率偏小。

断后标距测量要严：对齐试样时用镊子闭间隙，钢直尺贴紧试样，视线垂直刻度——视差会让L₁多测0.5mm，延伸率多算1%（比如L₀=50mm，L₁多0.5mm，延伸率多1%）。

断裂位置要合规：断在标距外的原因可能是标距线距端点近（比如标距线距端点15mm，d=10mm，2d=20mm，15<20），或夹具夹在标距内——重取样时标距线距端点≥2d，夹具夹在标距外。

试验数据的计算与处理

弯曲强度无计算，看外观：没裂纹、没断裂就合格，有裂纹或断裂就不合格——结果写“弯曲至180°无裂纹”或“弯曲至120°断裂”。

延伸率计算：A=(L₁-L₀)/L₀×100%——比如L₀=50mm，L₁=68mm，A=(68-50)/50×100%=36%。

数据修约：延伸率修约到0.5%，用“四舍六入五考虑”——17.2%→17.0%，17.3%→17.5%，17.7%→18.0%，17.5%保持不变。

平行试验处理：3根试样取平均，若某根与平均偏差超10%（比如平均35%，某根30%，偏差14.3%），舍掉该根，用剩余两根平均；两根偏差超10%，重测。

试验中的常见问题及应对

问题1：弯曲试样偏移。应对：停机调试样，对准中点再试；偏移严重（>5mm），换试样重测。

问题2：延伸率试样打滑。应对：换匹配夹具（平口换楔形），或调夹具夹紧力；若夹具磨损，换夹具橡胶垫。

问题3：延伸率试样断标距外。应对：重取样，标距线距端点≥2d，夹具夹标距外。

问题4：弯心轴松动。应对：紧螺丝，校准弯心直径；松动严重，换弯心轴。